การผจญภัยของ มาร์ตี้ ที่ต้องตัดสินใจในการย้อนเวลาเพื่อไปตามหา ดร.เอ็มเมนต์ ในการเข้าสู่ช่วงยุคคาวบอย ดูหนังออนไลน์ ซึ่งพวกเขานั้นได้พบเจอกับเหล่าญาติๆและบรรพบุรุษของตัวเองโดยพลังงานรถยนต์ในเดอลอรีนก็หมดพอดี จนด็อกเตอร์เอ็มเมนต์ได้วางแผนอีกครั้งโดยต้องการรถไฟเพื่อเป็นเครื่องมือในการย้อนเวลาไปปัจจุบัน หลังจากนั้นพวกเขาก็ได้พบกับปัญหาโดยมาร์ตี้ต้องเข้าร่วมในการดวลปืนกับนักเลงคาวบอยที่ต้องการเป็นผู้ฉลาดที่สุดในยุคนั้น จึงทำให้พวกเขานั้นได้เผชิญหน้ากับความอันตรายที่ต้องเสี่ยงชีวิตเพื่อกลับไปยังปัจจุบันด้วยความสำเร็จในครั้งนี้
